Fulerenos – da promessa à realidade

Por , em 9.07.2012

São denominados fulerenos as formas alotrópicas moleculares do carbono, figurando em terceiro lugar em estabilidade logo após o diamante e o grafite.

Constituem uma vasta família de moléculas compostas por dezenas de átomos, sendo o representante mais célebre aquele constituído por 60 átomos de carbono dispostos nos vértices de um icosaedro truncado, lembrando a estrutura geodésica de uma bola de futebol.

Para o leitor ter uma ideia da dimensão e geometria do C60, basta imaginar uma gaiola no formato de uma bola de futebol que apresente um diâmetro da ordem de um milionésimo de milímetro de comprimento! Daí muitos pesquisadores o chamarem de “futeboleno”

Tal estrutura é constituída por 60 átomos de carbono formando os vértices de hexágonos interligados por pentágonos, sendo estes últimos responsáveis pela curvatura da molécula e, consequentemente, por sua forma tridimensional.

Além do C60, outras formas estáveis de fulereno também são encontradas como o C70, o C76, o C84, o C92 e o C540.

Em geral os fulerenos são sólidos de cor preta e quando dissolvidos em determinados solventes formam soluções coloridas. O C60, por exemplo, forma uma solução vermelho-rósea, o C70 uma solução vinho e o C76 uma solução amarelo-esverdeada.

História

A descoberta dos fulerenos ocorreu em setembro de 1985 quando o químico britânico Harold Walter Kroto e os químicos norte-americanos Richard Errett Smalley e Robert Curl, objetivando compreender os mecanismos para a formação de longas cadeias de carbono observadas no espaço interestelar, produziram uma série de estruturas químicas com 44 a 90 átomos de carbono, por meio da irradiação de uma superfície de grafite com emprego de laser num jato pulsado de hélio de alta densidade, a uma temperatura de 10.000°C.

Como a forma mais abundante de fulereno encontrada nesse experimento foi o C60, esta foi batizada primeiramente de “buckminsterfulereno” em homenagem ao arquiteto norte-americano Richard Buckminster Fuller, célebre pelos seus trabalhos dotados de cúpulas geodésicas.

Pelo fato de apresentarem propriedades físicas e químicas únicas, que poderiam ser exploradas em várias áreas da eletrônica, bioquímica e da medicina, a descoberta dos fulerenos valeu a Kroto, Curl e Smalley o Prêmio Nobel de Química em 1996.

Aplicações

Retomando nossa ideia de que cada molécula de um fulereno pode ser comparada a uma pequena gaiola esférica, é fácil imaginar esta gaiola sendo preenchida com átomos, íons ou moléculas que podem ser transportados pelos mais variados sistemas com o objetivo de cumprir as mais variadas funções.

Vamos aos exemplos mais importantes:

  • Construção de chaves para memórias de computadores: É o exemplo de aplicação dos metalofulerenos, onde se encerra dentro das moléculas de fulereno íons metálicos, tais como o lítio, ferro, etc. com o objetivo de alterar seu comportamento elétrico e magnético.
  • Transporte de quimioterápicos que seriam liberados apenas quando em contato com células portadoras do câncer, com a minimização dos efeitos colaterais destes medicamentos sobre as células saudáveis.
  • Transporte de antivirais e antibióticos que seriam liberados apenas quando em contato com o agente patológico, com a minimização dos efeitos colaterais destes medicamentos sobre as células saudáveis.
  • Transporte de agentes antioxidantes em cosméticos, que seriam liberados apenas quando em contato com os radicais livres, otimizando a ação rejuvenescedora dessas preparações.
  • Transporte de combustíveis gasosos para foguetes (como o hidrogênio, por exemplo) na câmara de combustão, que proporcionariam uma queima mais eficiente minimizando o risco de acidentes de lançamento.
  • Transporte de agentes lubrificantes para regiões dentro de motores, mancais, engrenagens, etc que são submetidos a extremos de temperaturas.

Além do mais, Stephen Wilson, químico da Universidade de Nova York chama as nano esferas de fulerenos de “molecular pincushions”, ou seja, espécie de alfineteira molecular, na qual os alfinetes seriam os grupos moleculares funcionalizantes.

Como consequência disso a tecnologia dos fulerenos acena com a produção de uma nova geração de antivirais ( como por exemplo, no combate à AIDS) e também de quimioterápicos muito mais poderosos.

Mas, isso já é assunto para um próximo artigo – não perca!

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[Sugestão de Pauta: Mario Mendonça]

[Imagem: Estrutura Cristalina do Fulereno C60]

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Seus contos “Herdeiros dos Ventos” e “Uma carta para Guinevere” juntamente com obras de Lygia Fagundes Telles foram, em 2010, tópicos de abordagem literária do tema “Love and its Disorders” no “4th International Congress of Fundamental Psychopathology.”

Foi premiado com o primeiro lugar no Concurso Nacional de Contos da Scarium Megazine (Rio de Janeiro, 2004) pelo conto Propriedade Intelectual e com o sexto lugar pelo conto Singularis Verita.

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